吳永輝

摘要：對于任何一個建筑工程項目而言，結(jié)構(gòu)都是極為重要的一個組成部分，只有保障了建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性才能夠確保整個建筑工程項目的質(zhì)量，因此，必須針對建筑工程項目的結(jié)構(gòu)進行有效地設(shè)計，因為當(dāng)前很多建筑工程結(jié)構(gòu)都是采用鋼筋混凝土進行構(gòu)建，所以本文主要針對建筑結(jié)構(gòu)工程中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)措施進行了簡要的分析和介紹，希望能夠提升今后建筑結(jié)構(gòu)工程混凝土加固設(shè)計的水平。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；工程設(shè)計；混凝土加固

1建筑結(jié)構(gòu)工程中的混凝土加固設(shè)計基本原則

現(xiàn)代社會，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅猛，建筑施工技術(shù)水平隨之不斷提升，混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)亦是如此。大量先進的技術(shù)、材料、施工方法使得混凝土加固的效果越來越好，經(jīng)濟效益越來越高。在編制混凝土加固方案的時候，要綜合考慮技術(shù)指標、經(jīng)濟指標等因素，要保障施工技術(shù)的科學(xué)性和先進性。用于加固的混凝土應(yīng)選用較加固對象更高一級強度的混凝土，做好加固結(jié)構(gòu)和加固對象間的連結(jié)，確保加固件和加固對象協(xié)調(diào)運作，保證建筑結(jié)構(gòu)整體的一致性。對于受高低溫、化學(xué)反應(yīng)、機械震動等因素的影響而發(fā)生的建筑結(jié)構(gòu)破損，在進行混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)破損原因選擇針對性的處理方法，通過減輕、消除導(dǎo)致破損的原因來提高建筑結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定性，實現(xiàn)目標加固效果。作為一項工程活動，經(jīng)濟效益是評價混凝土加固設(shè)計水平高低的重要指標，在實際工作中，混凝土加固施工應(yīng)以不影響原建筑正常使用為佳，減少加固施工對原建筑的負面影響，盡可能利用原本建筑的已有條件，以降加固施工成本。此外，混凝土結(jié)構(gòu)加固方案應(yīng)在保證加固效果的基礎(chǔ)上更多地推廣使用新技術(shù)、新材料、新工藝。

2混凝土結(jié)構(gòu)工程加固的設(shè)計

對于建筑混凝土結(jié)構(gòu)工程來說，如果需要進行必要的加固的話，就應(yīng)該首先進行充分的設(shè)計和規(guī)劃，進而才能夠保障其后期的加固施工具備較好的方向性，保障加固的效果，具體來說，針對建筑混凝土結(jié)構(gòu)工程進行加固設(shè)計主要包括以下幾個基本的環(huán)節(jié)：（1）在進行具體的建筑混凝土結(jié)構(gòu)工程加固設(shè)計之前，應(yīng)該重點針對需要加固的對象進行全面詳細的勘查和測量，了解其基本的現(xiàn)狀和需要加固的問題，這是保障其加固有效性的一個基本前提條件，并且還能夠為后期的加固方案選擇提供充分的數(shù)據(jù)支持，比如對于需要加固的結(jié)構(gòu)面積進行詳細的勘察就能夠有助于選擇最為恰當(dāng)?shù)丶庸檀胧硗?，詳細的調(diào)查加固工程施工現(xiàn)場的一些外界環(huán)境也能夠有效的避免在后期的加固施工中出現(xiàn)一些矛盾和沖突，這也是避免錯誤選擇混凝土結(jié)構(gòu)加固措施的一個重要前提條件，只有針對不同的加固對象和加固環(huán)境選擇不同的加固措施才能夠保障其加固的最終效果符合相應(yīng)的要求。（2）針對前期調(diào)查測量的結(jié)果進行詳細的對比分析也是建筑混凝土結(jié)構(gòu)工程加固設(shè)計中必不可少的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)主要就是指針對調(diào)查結(jié)果中可能會影響到后期加固施工過程或者是最終加固效果的一些影響因素進行全方位的對比分析，尤其是要結(jié)合具體的結(jié)構(gòu)工程混凝土加固技術(shù)進行分析，最終根據(jù)這些加固技術(shù)的不同特點和適用環(huán)境選擇出最佳的一個加固技術(shù)進行混凝土結(jié)構(gòu)的加固。

3建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計中混凝土加固設(shè)計方法及配套應(yīng)用技術(shù)

根據(jù)加固施工機理不同，混凝土結(jié)構(gòu)加固施工可以分為直接加固法和間接加固兩類，在實際工作中要根據(jù)現(xiàn)場具體情況選擇合適的技術(shù)和方法進行加固施工，具體情況如下。

3.1直接加固法

3.1.1增大截面法

增大截面法就是增大原構(gòu)件截面面積或增配鋼筋的一種加固方法。通過增加結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面面積或者配筋量，增加界面有效高度，從而提高構(gòu)件的正截面抗彎、斜截面抗剪和截面剛度，起到加固的作用。加大截面加固法使新舊兩部分商品混凝土能夠協(xié)調(diào)整體工作，改善正常使用性能。優(yōu)點：工藝簡單、成熟、適應(yīng)性強，適用于梁板柱墻等構(gòu)件的加固。缺點：現(xiàn)場施工作業(yè)量大、養(yǎng)護周期長、影響使用凈空間。

3.1.2外包鋼加固法

外包鋼加固是把型鋼包于被加固構(gòu)件外邊，用環(huán)氧樹脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構(gòu)件粘結(jié)成一整體，達到共同受力，提高正截面承載力、斜截面承載力和截面剛度。外包鋼加固常用于對框架柱的加固，特別是對加固后對截面不允許顯著增大的要求十分滿足。優(yōu)點：受力可靠、施工簡便、工作量小、對使用空間影響小。缺點：用鋼量大、加固費用高、不耐高溫、不宜在無防護情況下工作。

3.1.3粘鋼加固法

粘鋼加固發(fā)是在混凝土受彎構(gòu)件常在里不足區(qū)段表面用特制結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)鋼板，使鋼板與商品混凝土牢固的形成一體，共同受力，補償或提高截面的承載力，以達到加固補強的作用。該方法實質(zhì)可以理解為體外配筋，提高原結(jié)構(gòu)配筋量的加固方法。優(yōu)點：簡單、快速、技術(shù)可靠、不影響結(jié)構(gòu)外形、施工時對生產(chǎn)和生活影響較小，多用于屋頂、公路橋梁等領(lǐng)域。缺點：對結(jié)構(gòu)膠的質(zhì)量要求高、加固效果直接影響于膠粘工藝與操作水平。

3.1.4置換混凝土加固法

置換商品混凝土加固法就是將原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件中的破損商品混凝土鑿除至密實部位，用強度略高的新商品混凝土澆灌置換，使新舊兩部分粘合成一體共同工作。為更好協(xié)同工作新混凝土強度等級應(yīng)高于原結(jié)構(gòu)構(gòu)件一級，且不低于C20級。該方法適用于處理結(jié)構(gòu)構(gòu)件局部缺陷的加固工程。優(yōu)點：完美恢復(fù)原構(gòu)件外觀，不影響凈空間。缺點：施工作業(yè)時間長，養(yǎng)護時間長，剔除缺陷部位工作量大，容易傷害鋼筋，支護不好容易提前造成結(jié)構(gòu)屈服、疲勞、失穩(wěn)。

3.1.5粘貼碳纖維加固法

外貼碳加固類似與外粘鋼板加固，是用膠結(jié)材料把纖維增強復(fù)合材料貼于被加固構(gòu)件的受拉區(qū)域，粘貼后碳纖維布與被加固截面共同工作，能顯著提高構(gòu)件的承載能力。該方法目前適用范圍非常廣泛。優(yōu)點：施工工期短，不需要大型機械，對凈空間影響小，輕質(zhì)高強，幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重，耐潮、耐腐蝕，持久耐用，維護費用低，施工方便快捷，可以隨意適應(yīng)任意曲面形狀。缺點：對使用環(huán)境溫度有限制，不耐火。防護不當(dāng)易受人為破壞。

3.2間接加固的方法

（1）增加支承加固法。增設(shè)支點加固法是通過減少受彎構(gòu)件的計算跨度，達到減少作用在被加固構(gòu)件上的承載效應(yīng)，提高結(jié)構(gòu)承載水平的目的。該法簡單可靠，但易損害建筑物的原貌和使功能，并可能減小使用空間。（2）預(yù)應(yīng)力加固法。預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固法。預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固的混凝土受彎構(gòu)件，由于預(yù)應(yīng)力和新增外部荷載的共同作用，拉桿內(nèi)產(chǎn)生軸向拉力，該力通過桿端錨固偏心地傳遞到構(gòu)件上，在構(gòu)件中產(chǎn)生偏心受壓作用，該作用克服了部分外荷載產(chǎn)生的彎矩，減少了外荷載效應(yīng)，從而提高了構(gòu)件的抗彎能力。

4建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計中混凝土加固措施的應(yīng)用

（1）混凝土柱的加固設(shè)計應(yīng)用。在進行加固設(shè)計之初，要詳細檢查需要加固的柱子、施工現(xiàn)場的具體情況，找出混凝土發(fā)生破損的直接原因。在此基礎(chǔ)上，針對破損原因選擇適當(dāng)?shù)募庸檀胧?，編制施工方案。具體有以下幾種加固方法：一是預(yù)應(yīng)力撐桿加固法。該方法對于框架柱加固施工十分有效，特別是對于軸心受壓或偏心受壓柱的承載力的提高，效果顯著。根據(jù)預(yù)應(yīng)力撐桿的種類，該方法有單側(cè)和雙側(cè)兩種實施形式。兩種形式各有特點，適用范圍也不一樣。前者適用于受壓筋配筋量不足或混凝土強度偏低的偏心受壓柱加固；后者則適用于需變號的偏心受壓及軸心受壓柱加固。二是置換加固法。該方法通過置換原柱子混凝土部分來達到提高柱子承載了法目的，常用于因為火災(zāi)或其他原因致使混凝土強度降低無法承擔(dān)載荷的場合。在使用置換法時，很少使用原有鋼筋。三是增大截面法。該法是混凝土柱加固施工中最常用的方法，也是所有混凝土加固方法中，可靠性最高的方法。該方法通過增加原混凝土截面面積和鋼筋使用量，使混凝土柱剛性和承受載荷的能力大幅提高，因此又稱為外包混凝土加固法。（2）混凝土梁、板的加固設(shè)計應(yīng)用（增大截面加固法）。該法和混凝土加固技術(shù)中的同名方法原理相同，也是通過增加原混凝土構(gòu)件受力截面積來提高載荷能力。在對混凝土梁、板進行增大面積作業(yè)時，不僅要在原受力構(gòu)件的單側(cè)或雙側(cè)澆注混凝土，還要同步增加鋼筋以實現(xiàn)預(yù)計目的。二是增補受拉鋼筋法。該法主要用于不需要大幅度提高載荷承受能力的場合，單純通過增加受拉主筋來達到補強效果。

5結(jié)束語

綜上所述，目前混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)還處在摸著石頭過河的階段，隨著建筑科學(xué)技術(shù)的不斷進步以及新型建筑材料的不斷出現(xiàn)，建筑結(jié)構(gòu)加固方法將會有革命性進步，因而加固施工方案的選擇也將具有更為廣闊的空間。

參考文獻：

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（作者單位：保定維民建筑設(shè)計院有限責(zé)任公司）